Lista Exercícios Biologia Molecular

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Lista de exercícios - Biologia Molecular 
 
1. Dos métodos de sequenciamento de DNA: Maxan-Gilbert, Sanger, Roche 454, Ion Torrent, Illumina, 
PACBIO, NANOPORE, quais deles: 
A) Bloqueiam a ligação de um novo nucleotídeo no 3’OH? 
Maxan-Gilbert e Sanger 
B) Utilizam um poro? 
PACBIO e NANOPORE 
C) Realizam eletroforese de fragmentos? 
Maxan-Gilbert e Sanger 
D) Utilizam beads onde o DNA é ligado? 
Roche 454 e Íon Torrent 
E) Não utilizam iniciadores (primers) 
NANOPORE e PACBIO 
2. Marque reagentes necessários para realizar o sequenciamento pelo método de Sanger como falso ou 
verdadeiro: 
A) ATP (F) E) Polimerase (V) 
B) dCTP (V) F) DNA molde (V) 
C) ddGTP fluorescente (V) G) Iniciador ou primer (V) 
D) dTMP (F) H) Magnésio (V) 
3. Por quê a geração next-next Generation de sequenciadores (PACBIO, NANOPORE) se destaca no 
suporte à montagem de genomas? 
Se destaca pela rapidez e facilidade que esses métodos trazem para o processo de sequenciamento. Além 
disso, são mais acessíveis financeiramente que os demais. 
4. Qual a diferença da via de reparo por ligação de extremidade não homóloga para a via de reparo por 
ligação de extremidade homóloga? E qual a vantagem da segunda para o sistema CRISPR/Cas? 
Na via de reparo por ligação de extremidade não homóloga, a célula busca ligar de volta as extremidades 
que foram cortadas, durante esse processo a célula consegue retirar ou acrescentar uma base, no entanto 
não temos muita precisão pois não conseguimos definir com exatidão quantas e quais bases a célula vai 
conseguir deletar ou inserir. Já no caso da via de reparo por ligação de extremidade homóloga, consiste em 
fornecer para a célula uma molécula de DNA molde que será inserida no local onde houve a quebra da 
dupla fita, e a vantagem relacionada a esse método é que além de fazer o reparo do DNA conseguimos 
inserir um gene específico de nosso interesse. 
5. Quais são as duas maneiras de introdução do Cas e sgRNA nas células? E qual delas é a mais indicada 
e porquê? 
A primeira maneira é pela transfecção das células com plasmídeos ou vetores lentivirais, que consiste na 
inserção de células com plasmídeos que produzem sequências específicas (de acordo com a demanda de 
quem está fazendo). A outra maneira é pela transfecção das células com Cas purificada ligada ao sgRNA 
sintetizado in vitro, que consiste na produção da Cas e o RNA guia em um tubo de ensaio, mistura os dois 
e faz a introdução desse complexo ribonucleoproteico na célula, por meio de eletroporação. O segundo 
método é melhor, pois quem é introduzida na célula é a proteína com RNA já codificada e, portanto, tem a 
menor possibilidade de causar outro tipo de modificação. 
6. Qual a diferença de fazer uma cromatografia do tipo filtração em gel em coluna de vidro versus por meio 
de HPLC? 
A cromatografia por filtração em gel em coluna de vidro, consiste num processo de separação das espécies 
segundo o tamanho e peso das moléculas presentes na amostra. Já na cromatografia por meio de HPLC, 
as moléculas não são separadas pelo seu tamanho e peso, mas sim por afinidade a um reagente que é 
adicionado na amostra, ao sair da coluna, os componentes passam por um detector que emite um sinal 
elétrico o qual é registrado. 
7. Justifique a importância de que tenha sido feito um projeto de sequenciamento completo de um organismo, 
para que possa ser feita uma rápida análise de todo o transcriptoma com um chip. O que o chip economiza 
com relação ao microarranjo? 
A importância de se realizar a análise de todo transcriptoma com um chip, é que o chip possui todo o genoma 
de interesse e além disso o chip faz a amostragem de todos os genes mais raros que são difíceis de serem 
analisados sem o sequenciamento pelo chip. 
8. Descreva molecularmente como se faz para saber se há anticorpos contra a espícula do coronavírus no 
sangue de pacientes? 
Os testes utilizados para detectar a presença de anticorpos contra o corona vírus são os testes de anticorpo 
IgM e IgG. Nesses testes são utilizados dois tipos diferentes de proteínas que agem como antígenos, a 
proteína N de nucleocapsídeo e a proteína S de spike. Se houver anticorpos presentes na amostra de 
sangue, esses vão se ligar aos antígenos e assim conseguimos saber se existem anticorpos específicos 
contra o corona vírus. 
9. Quando não é possível utilizar o PM preciso de uma proteína para identificá-la, em um espectrômetro de 
massa, pode ser usada a bioinformática com o programa BLAST, por exemplo, para procurar proteínas 
similares nos bancos de dados até achar uma supostamente homóloga. No caso de proteínas de taioba, 
como se consegue a informação necessária a partir de uma manchinha diferencialmente presente em géis 
bidimensionais, para rodar o BLAST? 
Consegue-se essa informação ao pegar essa proteína que apareceu diferenciada no gel 2D (a manchinha) 
e coloca em um espectrômetro de massa, que vai mostrar o peso preciso dela. O peso é a informação 
necessária para rodar o BLAST, pois com o genoma decodificado, as proteínas (que possuem peso 
específico) são diferenciadas a partir desse peso, sendo, assim, possível de se encontrar a proteína 
homóloga. 
10. Justifique a importância de que tenha sido feito um projeto de sequenciamento completo de um 
organismo, para que possa ser feita a análise rápida de uma proteína diferencialmente presente em um gel 
bidimensional de proteína com relação a outro, por exemplo, controle x tratado. 
O projeto de sequenciamento completo é importante nessa situação, pois com ele é possível realizar 
rapidamente a comparação (como por exemplo utilizando o espectrômetro de massa) com as proteínas já 
decodificadas e identificar rapidamente a proteína diferencialmente presente. Sem o sequenciamento 
completo a comparação não seria possível e teria que ser feita manualmente, demandando muito mais 
trabalho e tempo. 
11. Quando um DNA de interesse clonado em um plasmídeo é replicado dentro de uma bactéria, no DNA 
ocorrem muito menos erros que quando ele é amplificado por PCR, quais as explicações? Hoje em dia está 
sendo proposto arquivar dados em DNA por essa razão. Mecanismos de check point encontrados em 
eucariotos são mecanismos que reparam o DNA? Por que são muito importantes em relação ao câncer? 
Quando temos a replicação do DNA em plasmídeo a chance de erros é aproximadamente mil vezes menor 
do que quando fazemos a replicação por PCR, pois os procariotos possuem diversos sistemas de reparo do 
DNA que corrigem os erros que surgem durante a replicação, como por exemplo Mismatch repair (reparo 
de pareamento), reparo por excisão de base (BER), reparo por excisão de nucleotídeo (NER), reparo por 
síntese translesão (SOS) e reparo por recombinação. 
Sistemas de check point em eucariotos não funcionam como reparo de DNA, ele apenas bloqueia o ciclo 
celular quando há lesão no DNA. Quando um DNA foi lesionado, e o erro no check point não bloqueia o ciclo 
celular e não interrompe a multiplicação das células pode causar instabilidade cromossômica, pois a célula 
começa a se multiplicar com o DNA lesionado, começa a ter uma série de rearranjos cromossômicos que 
podem levar ao surgimento de um câncer. 
12. Considere o número de genes de um pequeno setor no DNA que estão produzindo mRNA e o número 
de proteínas que você vê sendo produzidas por eles. Quais explicações para os seguintes casos (considere 
o papel de splicing e de miRNAs): 
a. Número de proteínas maior que o número de genes transcrevendo 
b. Número de proteínas menor que o número de genes transcrevendo 
a) A razão para existirem mais proteínas do que genes deve-se principalmente por causa da editoração do 
RNA, chamada splicing, ou seja, a partir de um mesmo trechodo DNA podem ser transcritos vários RNAs 
diferentes da seguinte forma; o RNA mensageiro é traduzido, gerando uma proteína X, por outro lado, o 
mesmo RNA primário transcrito do mesmo trecho de DNA pode ser clivado em pontos diferentes, 
produzindo assim um RNA mensageiro com uma sequência distinta do primeiro e, consequentemente gera 
uma proteína diferente. 
b) Já quando o número de proteínas é inferior pode se dar pela ação dos miRNA, que se ligam em uma 
região inibindo a tradução do RNAm, e assim naquele pedaço não há formação de proteína. 
13. Uma ligação peptídica entre dois aminoácidos pode ser pelo grupo amino de um à carboxila do outro ou 
o contrário né? Como bactérias só deixam uma alternativa para o seu ribossomo? O ribossomo eucariótico 
não precisa disso, então o grupo que não está ligado ao tRNA (a) que trouxe o aminoácido que vai ser 
polimerizado, ataca o aminoácido anterior (que no início é a metionina) e reage com o grupo que está ligado 
ao tRNA (b). Que grupos são (a) e (b), dentre carboxila e grupo amino? 
O grupo (a) é o grupo amino e o (b) é a carboxila 
14. Se você for expressar um gene de Brucella em uma vaca no intuito de vaciná-la (vacina de DNA) que 
cuidados você tem que tomar sobre a apresentação correta da metionina inicial? E se for produzir hormônio 
de crescimento humano em bactérias, que cuidado tem que tomar sobre os códons usados no gene do 
hormônio, principalmente os que codificam para arginina? 
Para expressar o gene de Brucella em uma vaca deve-se utilizar o Consenso de Kozak, no qual necessita-
se de uma sequência de 8 a 13 bases e para ser reconhecido como início da decodificação, a metionina 
deve ter na posição +4 uma G ou na posição -3, uma purina (GCCGCCACCAUGG). E no caso do hormônio 
humano em bactérias, deve-se usa-se o Shine-Dalgarno, no qual tem-se uma sequência sinalizadora na 
posição -10 da metionina correta. 
15. Abaixo a sequência da gp120 do HIV1. Desenhe primers forwarde reverse que amplifiquem a região 
codificadora (CDS) que vai do nucleotídeo 5870 a 7303. Explique como se faz para desenhar esses primers. 
5821 gggcaccatg ctccttggga tgttgatgat ctgtagtgct acagaaaaat tgtgggtcac 
5881 agtctattat ggggtacctg tgtggaagga agcaaccacc actctatttt gtgcatcaga 
5941 tgctaaagca tatgatacag aggtacataa tgtttgggcc acacatgcct gtgtacccac 
6001 agaccccaac ccacaagaag tagtattggt aaatgtgaca gaaaatttta acatgtggaa 
6061 aaatgacatg gtagaacaga tgcatgagga tataatcagt ttatgggatc aaagcctaaa 
6121 gccatgtgta aaattaaccc cactctgtgt tagtttaaag tgcactgatt tgaagaatga 
6181 tactaatacc aatagtagta gcgggagaat gataatggag aaaggagaga taaaaaactg 
6241 ctctttcaat atcagcacaa gcataagagg taaggtgcag aaagaatatg cattttttta 
6301 taaacttgat ataataccaa tagataatga tactaccagc tataagttga caagttgtaa 
6361 cacctcagtc attacacagg cctgtccaaa ggtatccttt gagccaattc ccatacatta 
6421 ttgtgccccg gctggttttg cgattctaaa atgtaataat aagacgttca atggaacagg 
6481 accatgtaca aatgtcagca cagtacaatg tacacatgga attaggccag tagtatcaac 
6541 tcaactgctg ttaaatggca gtctagcaga agaagaggta gtaattagat ctgtcaattt 
6601 cacggacaat gctaaaacca taatagtaca gctgaacaca tctgtagaaa ttaattgtac 
6661 aagacccaac aacaatacaa gaaaaagaat ccgtatccag agaggaccag ggagagcatt 
6721 tgttacaata ggaaaaatag gaaatatgag acaagcacat tgtaacatta gtagagcaaa 
6781 atggaataac actttaaaac agatagctag caaattaaga gaacaatttg gaaataataa 
6841 aacaataatc tttaagcaat cctcaggagg ggacccagaa attgtaacgc acagttttaa 
6901 ttgtggaggg gaatttttct actgtaattc aacacaactg tttaatagta cttggtttaa 
6961 tagtacttgg agtactgaag ggtcaaataa cactgaagga agtgacacaa tcaccctccc 
7021 atgcagaata aaacaaatta taaacatgtg gcagaaagta ggaaaagcaa tgtatgcccc 
7081 tcccatcagt ggacaaatta gatgttcatc aaatattaca gggctgctat taacaagaga 
7141 tggtggtaat agcaacaatg agtccgagat cttcagacct ggaggaggag atatgaggga 
7201 caattggaga agtgaattat ataaatataa agtagtaaaa attgaaccat taggagtagc 
7261 acccaccaag gcaaagagaa gagtggtgca gagagaaaaa agagcagtgg gaataggagc 
RESPOSTA: 
-> 5870 GTCAGATAATACCCCATGGA 
 7303 TCTTTTTTCTCTCTGCACCA 
Para desenhar os primers deve-se primeiro localizar o número da base desejada, ao localizar deve-se contar 
2 graus para cada base A ou T e 4 graus para cada base C ou G, até chegar aproximadamente à temperatura 
de 60 graus que é a ideal. Ao finalizar a contagem deve-se substituir as bases originais pela sua base dupla, 
por exemplo, a cada base A, deve-se substituir pela base T que é a sua dupla e assim sucessivamente. 
Lembrando que se deve seguir o sentido 5’ para 3’. 
16. Se você for usar esses primers para amplificar a gp120 a partir do sangue de pacientes, quais são os 
reagentes necessários para a PCR. Alguma enzima especial além da Taq precisa ser utilizada por ser HIV-
1? Por que não é necessário adicionar ATP em uma reação de PCR? Quais são as temperaturas utilizadas 
para a PCR ocorrer? 
Os reagentes necessários são dNTPs, tampão magnésio, primer forward, primer reverse, DNA molde e DNA 
polimerase, no entanto, no caso do HIV o genoma é um RNA, assim precisamos converte-lo em DNA para 
realizar a PCR, então utilizamos a enzima transcriptase reversa para converter essa molécula de RNA em 
uma molécula de DNA complementar (cDNA), esse processo é chamado de RT-PCR, após esse processo 
se segue normalmente com a PCR convencional. 
17. Para um plasmídeo ser utilizado em biologia molecular ele precisa ter algumas características que (a) o 
permitem replicar nas bactérias, (b) fazem com que as bactérias que o contenham sejam distinguidas das 
que não os contêm, e (c) permitem verificar se a clonagem foi completada. Que sequencias precisam estar 
presentes nele? 
Origem de replicação (a). Genes de resistência a antibiótico (b). Gene repórter (c). 
18. Plasmídeos naturais (de bactérias do intestino de pererecas da Amazônia, por exemplo) quando cortados 
com enzimas de restrição e o DNA é separado por eletroforese em um gel, dão muitos fragmentos, enquanto 
plasmídeos usados nos laboratórios de biologia molecular dão 1 só, por que? Qual enzima produziria mais 
fragmentos ao cortar um plasmídeo circular, a EcoRI cujo sítio é GAATTC ou a HaeIII cujo sítio é GGCC? 
Por que? Descubra uma enzima que produziria menos fragmentos que a EcoRI. 
Nos laboratórios se forma apenas 1 fragmento, pois necessita-se de uma parte específica do DNA que é 
analisada antes e esses plasmídeos são feitos para ter esse fragmento específico, para que possam ser 
introduzidos nas bactérias para gerar a replicação desejada. Enquanto na natureza é analisado de forma 
aleatória, gerando mais fragmentos. A Haell, pois ela precisa de menos bases para cortar (4), que é mais 
fácil de encontrar e que, consequentemente, gera mais fragmentos. A Not1 produziria menos fragmentos 
que a EcoRI, pois ela precisa de 8 bases no sítio para recortar.